ENSAIOS FUNDAMENTAIS DA MECÂNICA DOS PAVIMENTOS
ENSAIO DE DEFORMAÇÃO PERMANENTE EM SOLOS E BRITAS
Umedecimento de Amostra Seguido de
Homogeneização. Argila Laterítica de Ribeirão
Preto/SP
Preparo das Amostras• Coleta do material no campo (jazida ou pista)• Secagem ao ar livre ou em estufa com temperatura controlada• Destorroamento e retirada da umidade higroscópica do material• Quarteamento e separação em amostras de 4.000 gramas (molde de 10 cm de diâmetro por 20 cm de altura• Umedecimento até a umidade ótima e homogeneização do material• Condicionamento em sacos plásticos e repouso na câmara úmida
Amostra Devidamente Umedecida e
Homogeneizada. Argila Laterítica de Ribeirão
Preto/SPCorpo-de-prova dentro do
molde com superfície arrasada
Amostras Acondicionadas em Sacos Plástico. Laterita
de Porto Velho/RO
Amostra de 4.000 gramas seca em estufa e aguardando
umedecimento. Laterita de Porto Velho
Compactação dos Corpos-de-Prova• Utilização de moldes cilíndricos tripartidos de dimensões 10
cm (diâmetro) por 20 cm (altura), ou de 15 cm de diâmetro por 30 cm de altura• Divisão em 10 camadas de aproximadamente 2 cm de altura, e com número de golpes variados de acordo com a energia de compactação necessária.• Utilização de colarinho para as camadas finais• Retirada do colarinho seguida de nivelamento do topo do corpo-de-prova• Desmolde do corpo-de-prova• Colocação de pedra porosa na parte inferior do Top Cap e envolvimento com membrana impermeável• Inserção do corpo-de-prova no equipamento triaxial e conexão dos transdutores de deslocamentos (LVDT)
Processo de desmolde do corpo-de-prova
Corpo-de-prova desmoldado
Aspecto da pedra porosa e Top Cap
Aspecto geral dos corpos-de-prova
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Afundamento Categoria 4: associado a atrito e
abrasão dos agregados e finos do pavimento (idem
categoria 1)
Categorias de Afundamentos de Trilha-de-roda. Dawson e
Kolisoja (2004)
Afundamento Categoria 1: Pós compactação da
camada granular (base)
Estado de tensões gerado em um elemento do subleito pela ação da carga de roda
Afundamento Categoria 3: Deformação cisalhante tanto no
subleito quanto na camada granular
Afundamento Categoria 2: Deformação cisalhante na superfície do pavimento
Analogia com a Situação de Campo
h
vh
carga
x
pavimento
subleito
vh
h
v
v
hv hv
1A
eixo da tensão principal maior -posiçãoA
eixo da tensão principal maior-posição B
A B
PP
1B
A1
B1
A
B B
A
3
3
33
tensão
deslocamento (x)
v
h
hv
(a) - tensões normais e tangenciais
(b) - rotação dos planos principais
Caso Extremo de Categoria 3 em um Pavimento da Escócia.
Rodovia Interflorestal da Escócia Exibindo Afundamento de 2ª
Categoria.
PSI
“N”
Fim da Vida Útil
Numeração das Estacas
Variação do Valor de PSI dos Pavimentos (Estacas) Analisados na Pista
Experimental da AASHO. Extraído de SHARP e BOOKER (1984).
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Vista dos transdutores de deslocamento LVDTs
Ensaio Propriamente Dito
• Ajuste dos transdutores de deslocamento
• Montagem da câmara de tensão confinante incluindo a tampa metálica
• Acerto do pistão junto ao top cap
• Verificação das mangueiras de ar comprimido
• Zerar os LVDTs
• Programar o estado de tensões relativos ao golpe de ajuste
• Programar o estado de tensões do ensaio
Equipamento triaxial de cargas repetidas
Vista geral do equipamento de cargas repetidas
Janela do programa que gerencia o ensaio de
deformação permanente
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Tipos de Comportamento dos Materiais de Pavimentação Quanto à Deformação
Permanente
Avaliação da Deformação Permanente
Pesquisa de ocorrência do Shakedown. Areia Fina de Campo Azul/MG
Padrões de Comportamento Quanto à Ocorrência do Shakedown (Acomodamento Estrutural)
Pesquisa de Ocorrência do Shakedown
Variação da Deformação Permanente em Função do Número de Ciclos de Aplicação de
Ciclos. Argila de Ribeirão Preto/SP
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000
N
Ep
(m
m)
ARP 01 ARP 02 ARP 03 ARP 04 ARP 05 ARP 06 ARP 07 ARP 08 ARP 09
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Cálculo das Contribuições das Camadas de Solos ou Britas do Pavimento para o Afundamento Total de
Trilha-de-roda:
Estado de Tensões Induzido em um Elemento do Pavimento Solo pela Ação da Carga de
Roda
Parâmetros do Modelo de Deformação Permanente
Proposto
Estado de Tensões
Item Material Classificação R21 2 3 4
1 Laterita Acre Pedregulho 0,105 0,839 -0,014 0,041 0,939
2 Brita Graduada Chapecó Pedregulho 0,079 -0,598 1,243 0,081 0,951
3 Cascalho Corumbaíba Pedregulho 0,180 -0,212 0,840 0,443 0,898
4 Laterita de Porto Velho Pedregulho 0,180 0,470 0,336 0,047 0,809
5 Argila de Ribeirão Preto LG’ 0,206 -0,24 1,34 0,038 0,986
6 Areia Argilosa do ES LG’ 0,643 0,093 1,579 0,055 0,909
7 Solo Papucaia NS’/NA’ 0,244 0,419 1,309 0,069 0,946
8 Areia Fina de Campo
Azul/MG
NA 0,050 -1,579 1,875 0,064 0,868
9 Tabatinga Acre NG’ Não recomendado
432 )()((%)00
31
Nd
p
revestimento
base
sub-base
subleito
1
3z=hi(N).zp
i= p
i
P